起重吊掛用具及作業安全

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起重吊掛用具及作業安全

作者 蘇子承

作者 蘇子承

海裕鋼索企業有限公司

作者 王啟東

作者 王啟東

社團法人中華產業機械設備協會

 目錄

壹、前言

  起重機係利用機械動力,吊升笨重或高大之物件,為代替人力所無法勝任之機械搬運裝置,是搬運作業不可或缺之機具,因此各式各樣之起重機在各行各業中被廣泛使用,其數量相當龐大,目前約有6萬多座(2013年),常有因起重吊掛用具選用不當、使用不當及檢查管理不善,導致災害事故,因此在起重吊掛用具選用、使用和管理上,千萬不可掉以輕心,在進行作業前必須確實瞭解重物的重量及重心、吊掛用具的選擇等,建立吊掛安全管理機制,以保障作業安全及財產安全。

貳、起重吊掛用具及輔助用具

  起重吊運作業時,為保護吊掛用具或吊掛之物品,及安穩作業起見,會使使用的起重吊掛及輔助用具,其種類繁多,且各有其特性,一般較常用的起重吊掛及輔助用具包括有吊掛用鋼索、吊鏈、纖維索、纖維帶、馬鞍環、吊夾、吊鈎等,茲分述如下:

一、吊掛用鋼索

  吊掛用鋼索是最常使用的起重吊掛用具,其兩端非設有吊鉤、鉤環、鏈環或編結環首、壓縮環首者,不能作為吊掛用具,包括有兩端環首結頭、兩端壓縮結頭、帶環索、帶馬鞍環及帶鉤之鋼索等,各種型式如下圖,一般常用規格為6股之鋼索,25mm以下之吊掛鋼索採用6×24規格,25mm以上則使用6×37,纖維心者,柔軟性佳,適合於吊掛作業,在高負載及高溫之作業場所,使用填充型鋼索心鋼索IWRC 6xFi(29)及華氏緊密型鋼索心鋼索IWRC WS(36)等。

  吊掛用鋼索經常在槽輪、捲胴中滾動或滑動,或吊掛荷物而產生磨損、斷線或彎折等情形,一般參照鋼索之伸長、斷線、腐蝕、變形、使用期限、運轉次數及運轉頻率之實際情形來判斷是否更換。

  鋼索有下列情形之一者應予汰換:

  1. 鋼索1撚間之素線(約6倍鋼索直徑長),有10%以上素線截斷者,或在1股中有5%以上素線截斷者。
  2. 由於磨耗,致公稱直徑之減少達公稱直徑百分之7以上者,如14mm磨耗之使用限度為13.02mm。
  3. 由於顯著腐蝕,致外部素線產生凹陷,或素線表面發生點蝕,已呈斑點狀者、有黑斑者,或素線鬆弛者。
  4. 由於顯著變形或扭結,致已發生扭纏者。
  5. 鋼索末端結頭及加工部分異常者。

二、吊鏈

  吊鏈分為熟鐵鏈、普通鏈、碳鋼鏈、合金鋼鏈及特殊合金鏈等,通常吊掛作業用吊鏈為80級、120級等合金鋼鏈,具耐熱、耐磨、耐蝕等特質,較不耐衝擊荷重。吊鏈有帶環及帶鉤之吊鏈,如下圖,其構造主要有起重環、鈎環、連結環、鏈條及吊鈎,可配合其它扣件而調整其有效長度,不能用打結、扭轉、纏繞等方式縮短或加長吊掛長度。

  吊鏈有下列情形之一者,應予汰換:

 1.延伸長度超過原製造時之百分之5者,如下圖。延伸長度係指環鏈製造完成時之任意5環長度值與使用後其環鏈最大伸長部分之5環長度之差。

2.環節斷面直徑減少超過原製造時之百分之10者。

3.有龜裂者。

4.有顯著的變形或鬆弛、扭彎曲者(曲度達環節斷面直徑之百分之5者),如下圖。

  使用上應注意之事項:

1.不可在扭歪、糾結、彎曲、旋轉的狀態下(其強度會下降)使用,如下圖。

2.以多條吊鏈作業時,應注意不要糾纏在一起,如下圖。

3.不可以螺絲等接合方法來連接兩條鏈條,如下圖。

4.不可以將吊鈎鈎在鏈環內,或是吊鏈未在吊鈎中央,如下圖。

5、不可以將鏈條用纏繞的方式掛在吊鈎上,如下圖。

三、纖維索(帶)

  纖維索或纖維帶之材質有棉、麻、化學合成纖維等,外型斷面有圓及長方形斷面等型式,化學合成纖維材質有尼龍(nylon)、聚酯(polyester)、聚丙烯纖維(Polypropylene fiber)、聚乙烯(Polyethylene等,尼龍不易受油脂影響,使用最廣泛。聚酯具有高的抗拉強度,較低的拉伸率,高融點和抗磨耗性。聚丙烯纖維熔點低,重量輕、抗紫外線能力差,抗拉強度較尼龍低。聚乙烯類似聚丙烯纖維,但抗紫外線佳,較聚丙烯纖維重,抗磨耗性佳。各在特定用途或環境下使用。纖維索或纖維帶有兩端索環型、圓環型及附金屬具型等三類,如下圖。

纖維索有下列情形之一者,應予汰換:

  1. 子索截斷者。
  2. 有顯著的損傷、變形、腐蝕者或顯著的割傷、焊渣灼傷、化學灼損、索環損傷、打結者。

纖維帶有下列情形之一者,如下圖,應予汰換:

  1. 縫製部、帶眼及縫合部的絲線剝離截斷者。
  2. 纖維帶之毛刺甚多者。
  3. 有顯著的損傷、擦傷、割傷或腐蝕者或顯著的割傷、焊渣灼傷、化學灼損、索環損傷、打結者。

使用上應注意之事項:

1.額定荷重、材質、等級、製造編碼(Code)或料號名稱、廠商等標示於環眼標簽,貨物的重量不可以超過額定容量。

2、不使用接觸酸或腐蝕性酸或鹼的煙霧液體,造成之腐蝕或是腐灼。

四、馬鞍環

  馬鞍環或稱卸扣,一般用來連接或緊固索具,其環身有弓環和直環之區別,環身之插孔則分為有螺牙和無螺牙,栓銷有插銷型、螺栓型、螺椿型和附連接墊片螺樁型等,也有馬鞍環螺栓或銷組合成者,平頭銷型適用於懸吊直線受力之場合;環形螺栓型避免用於有旋轉鬆脫之場合;螺栓可承受側向力、打滑力;附開口梢以防止脫落。特殊型馬鞍環之受力面加寬,可增加受力面積,其種類符號如下表及圖。

馬鞍環之種類及符號表

  馬鞍環有下列情形之一者,應予汰換:

1.環身或是螺栓嚴重變形達下列之值,如下圖:

2.螺栓或是環身嚴重摩耗達下列之值,如下圖:

3.環身或是螺栓出現裂紋。

使用上應注意事項:

1.選用適當型式,絕不超載吊重。

2.起吊時,注意是否有傾斜角度,馬鞍環只能正向施力,側向施力會造成口部拉大,如下圖。

3.注意螺栓部位不要放入動索,以免螺栓轉動,如下圖。

4.不得使用已變形或龜裂之馬鞍環供起重吊掛作業使用。

5.吊掛方向應方正,不可歪斜吊掛,如下圖。

6.不單點荷重吊掛,即兩鈎環之栓銷對著栓銷時,受力接觸部位為1單點;而吊軛之弧面對著另ㄧ吊軛弧面,受力接觸部位為1條線,如下圖。

7.螺紋銷不可用於套束吊之活動端,如下圖螺紋銷在套束吊活動端及不在套束吊活動端,如下圖。

五、吊夾

  或稱吊鉗、止滑鈎,其種類很多,常用於一些鋼板、型鋼構件、覆工板等之起重吊掛作業。若使用不當,不但不能發揮應有之效果,反而易發生災害事故,所以對於吊夾的正確使用應該特別注意。較常用者有縱吊吊夾(直吊型)、橫吊吊夾、螺旋式吊夾和混凝土製品用吊夾等,不可用於指定以外用途。

1.縱吊型吊夾或稱直吊型吊夾,在貨物捲上時,鉗口朝下,一般用於鋼板搬運或是翻轉作業,依材質有分有普通硬度型、高硬度型、不銹鋼型等,吊升容量約為0.5公噸至10公噸,有10mm、20mm、30mm、50mm等規格,如下左圖。  

2.橫吊型吊夾或稱平吊型吊夾,在貨物捲上時,鉗口呈水平方向,一般用於吊工字樑、型鋼、建物或橋樑鋼骨等,可吊舉荷重約為0.5公噸至5公噸,也有更大噸數的吊夾,如下中間圖。

3.螺旋式吊夾或稱汎用型吊夾:利用可旋轉之螺栓,結實地鎖緊鋼板等板材,可作縱吊、橫吊等動作,一般可吊舉荷重為0.5公噸至5公噸左右,如下右圖。

吊夾有下列情形之一者,應予汰換:

  1. 在沒有夾任何荷件時,其爪部應能和夾部襯墊密合,齒面磨損超過50%以上,應汰換凸輪和襯墊。
  2. 尾部開口大於頂端,表示曾超載使用,應汰換。
  3. 無吊舉物時卡住鉗嘴的凸輪彈簧,應保持相當之緊度,應汰換彈簧。

使用上應注意事項:

  1. 應選用適當的型式、硬度、允許吊舉板厚範圍、額定容量者使用,絕可不超載吊重。
  2. 不要使用縱吊型吊夾,從側邊夾舉;要去除有油等附著物,不得拖拉,不得吊掛有斜度之鋼板,如下圖。

3.縱吊型吊夾要2個以上,絕不可單個使用,每次吊夾一片或ㄧ件,橫吊型吊夾應成對4個或2個對向的使用。吊舉時吊索傾斜角度應在30度以內,以確保吊舉中的平衡和作業安全,如下圖。

六、吊鈎

  吊鈎所用之材料有碳鋼鍛製、機械構造用碳鋼鋼材等,一般為鍛鋼製、鑄鋼製、或鋼板疊焊而成,其類型非常多,有鼻形吊鈎、美式吊鈎、彎孔吊鈎、貨櫃吊鈎、眼形吊鈎、羊角吊鈎等,如下圖。

吊鈎有下列情況之一的應予報廢:

  1. 表面有裂紋及破口。
  2. 磨損量超過製造廠之規定值者。(無規定值時,其磨損量不得超過原尺寸之5%至10%)。
  3. 心軸磨損量超過其直徑的5%。
  4. 開口度比原尺寸增加5%。
  5. 鈎身扭轉變形或歪斜蹺曲超過10°以上。
  6. 吊鈎襯套磨損達原尺寸的50%時,應更換襯套。
  7. 吊鈎心軸磨損達原尺寸的5%時,應更換心軸。

使用上應注意事項:

  1. 荷物一定要鈎在吊鈎的中心線上,不可鈎在尖端,會損壞吊鈎鈎環、銷、螺栓及吊軛,造成吊鈎變形,降低強度。
  2. 禁止補焊、重鍛、彎回等方法來修復鈎頭。
  3. 已變形或龜裂之吊鉤、鉤環、鏈環,不得作為吊掛用具。

參、吊掛作業安全

  吊掛作業時應遵守下列吊掛作業原則,並確定運轉路線及作業範圍,正確判斷荷物重量及重心位置,依荷物重量及形狀,選定足夠吊重能力之吊掛用具,將荷物確實纏繞及捆紮牢固後,誘導吊鉤至荷物重心的正上方,儘量使重心低下而吊舉,起吊時應緩緩捲上,吊物離地約20公分,使吊索拉緊暫停,確認吊掛位置、接觸情形、荷物安定度、剎車、吊索所受的張力應均等正常安穩,再吊升,以保持水平吊升至適當高度後,再作水平搬運平穩運轉,搬運至目的地時,以低速捲下吊物,離地約30~40cm之高度暫停,確認放置地點安穩後再著地,正確放置和堆疊荷物。

、不可超過額定荷重吊掛:吊掛之荷物不可超過額定荷重。

、使用控制索:對吊運長度超過2.5 m時,或荷物較長或寬不利於人員從事吊掛時,應於兩端使用拉索,以掌控吊舉物之平穩移動,以確保吊掛人員之安全。

、兩條以上吊索從事吊掛:不可使用單掛吊掛,儘量使用兩條以上吊索從事吊掛作業,單掛時吊物會擺向重心致不平而滑落,且會旋轉退撚而鬆脫,其吊掛斜角以45度以下為原則,60度為其上限,吊舉角過大,降低吊掛能力,易引起物件受向內拉力而引起挫曲及繩索向內滑。

、穩固吊掛管狀物等:圓柱型或管狀物,應以纏繞方式或以特定吊具吊掛。鐵板或管狀物應注意長、寬、短、窄分開吊掛。應使用1對以上捆束吊、捆吊,不可用半掛,更不可用U形半吊,如下圖。

、吊具中心於吊物重心正上方:吊鉤及吊具中心應與吊物重心成一垂直線,吊鉤點應位於吊物重心正上方,如下左圖,以防起吊時吊物橫移、擺動、翻倒。

、吊耳或吊索要有足夠強度:吊耳之設置位置及數量,應能確保吊掛物之平衡。吊耳與吊掛物之結合方式,應有足夠強度,使其不致脫落,如下右圖。

七、鋼索與銳角接觸處應護墊:吊舉具有銳或稜角之物品,或吊舉精細或易滑溜之物品時,為保護鋼索或物品,於吊物與鋼索接觸處,應使用布類等墊材或被覆鋼索,避免鋼索與銳角接觸,致強度降低斷裂,如下圖所示。

、高處作業確實使用安全母索與安全帶:在高度2公尺以上開口邊緣實施操作吊掛、接物或實施檢點、整修時,須確實使用安全母索與安全帶。

、解開荷物時應防止垮散:解開吊掛貨物之繩索時,應有防止吊舉物垮散之措施。

站於安全處所吊掛或指揮:不可在易倒塌崩塌、易滾落摔落之處,實施指揮或吊掛作業。

肆、起重作業安全

  操作及吊掛人員,應確實遵守下列起重作業原則,並透過日常之操作,提升作業技能,發現有異常時,應立即停止作業,並實施檢修、報告主管或管理人員,採取適當之安全措施。

、確認運轉路線無障礙物:應確認起重機周圍等運轉路線上,無任何障礙物。

、採取防止吊物通過人員上方設施:應於運轉時採取防止吊掛物通過人員上方,吊荷欲經過作業人員上方時,應採取人員進入吊掛物下方之防護設備或及有關防範措施,如下圖。

、超過額定荷重不可吊升:吊掛之荷物超過額定荷重不可吊升。

四、不可橫拖或斜吊荷物:荷物未離地前不可從荷件下面橫拖、直拉或斜吊解開吊掛貨物之繩索時,應有防止吊舉物垮散之措施,如下圖。

、不得乘載吊升人員:不可乘坐吊物或在吊物上操作或從事其他工作。

防止急拉、急衝或緊急停止:起重機應圓滑運轉操作,吊運中避免於停止後,又驟然運轉,或從全速運轉時,急驟停止,使荷物產生激烈擺動或衝擊,荷物掉落及鋼索斷裂之危險。

、操作人員不得擅離操作位置:操作人員或駕駛人員於起重機吊有荷重時,不得擅離操作位置或駕駛室。

、離開操作位置應將貨物放下:將荷物吊上後,不可將貨物吊在空中或停留在通路上,離開操作位置或停機休息。

、視界清楚方可運轉:應在清楚可見之狀況下才可使吊鉤及荷物運轉,不易看清時,應依信號指示操作,指揮信號不明確時應停止作業,不可勉強運轉。

、不可於荷物前面操作:不可拉著荷物走動或在荷物前操作引進,應跟隨在荷物後方,並隨時看清前後及左右之情況。

十一、按鈕開關要有動作標示:按鈕開關要有清楚之運轉方向動作標示,以避免操作錯誤。

十二、吊荷搖擺時不可續做吊升動作:吊荷有搖擺時,不可續做吊升、直橫行、旋轉等動作,要待其停止方可做其他動作。

十三、不可斜拉操作開關器後隨意放手:斜拉操作開關器及電纜線時,不可在斜拉位置放手,以避免撞擊及產生誤動作。

十四、運轉鳴警報:起重機運轉前或有危險之虞時,應鳴警報。

十五、距離荷物高度1.5倍之位置操作:不要在有遭吊物夾壓及荷物有倒塌可能位置或其下方操作,原則上站在距離荷物高度1.5倍之位置操作。

伍、結語

  不安全大都是人為之管理不良所造成,重視安全才會有安全,輕視危險就會有危險。作業相關人員,應事先瞭解吊掛物重量、吊運路線、作業區範圍、荷物吊運及放置位置、統一之指揮信號、人員分工事宜等,確實做好吊掛作業管理,且操作及吊掛人員應經常予以教育訓練,灌輸安全知識,使具備專業技能,隨時有安全意識,絕不可貪一時之便,而釀成嚴重後果;使用後的吊掛用具應存放在乾燥、乾淨、無陽光曝曬、不會腐蝕的環境的室內架上,避免劣化、磨耗及腐蝕。為保持吊掛用具之良好狀況,應定期實施自動檢查及維修保養,同時於每日作業前,作業人員應確實實施檢點,若有損傷、變形、異常者,應即修補或廢棄不用,保持其功能於有效狀態,防止異常情況之發生,達到預防災害發生之功效。

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